Analisis DO [PDF]

Citation preview

Analisis Dissolved Oxygen (DO) Yesi Putriana (1157040081) Sri Sandra Devi (1157040061) Ujang Sarip Hidayat (1157040063) Widi Indriarti (1157040068)



Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung



ABSTRAK



Telah dilakukan praktikum tentang analisis Dissolved Oxygen (DO) atau yang sering di sebut dengan oksigen terlarut. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, 28 Maret 2018 di Laboratorium Kimia Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung. Pada praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan nilai oksigen terlarut dalam sampel air sumur, menentukan



konsentrasi



larutan



yang



digunakan



sebagai



titran,



dan



dapat



membandingkannya hasil analisa dengan literatur. Percobaan ini di dasarkan pada jumlah oksigen yang terlarut pada sampel, ketika semakin tinggi nilai oksigen terlalut maka semakin baik pula kualitas air, dan sebaliknya. Metode yang di gunakan adalah metode titrasi iodometri. Sampel akan membentuk endapan Mn(OH)2 ketika di tambahkan MnO2. Kemudian direaksikan dengan KI yang akan melepas iodin sebagai I2 yang jumlahnya setara dengan jumlah oksigen pada sampel. I2 ini akan bereaksi dengan Na2S2O3 pada saat titrasi sehingga dapat diketahui nilai DO dari sampel. Dari hasil percobaan diperoleh nilai DO sebesar 18, 5068 mg/L. Nilai tersebut menandakan bahwa oksigen terlarut sangat tinggi di dalam sampel air sumu tersebut, maka air sumur tersebut sangat lah bagus.



Kata kunci : , DO, Natrium Thiosulfate, Titrasi Iodometri,



BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di dalam air, oksigen memainkan peranan dalam menguraikan komponenkomponen kimia menjadi komponen yang lebih sederhana. Oksigen memiliki kemampuan untuk beroksida dengan zat pencemar seperti komponen organik sehingga zat pencemar tersebut tidak membahayakan. Oksigen juga diperlukan oleh mikroorganisme, baik yang bersifat aerob serta anaerob, dalam proses metabolisme. Dengan adanya oksigen dalam air, mikroorganisme semakin giat dalam menguraikan kandungan dalam air (Illahude, 1999: 36). Oksigen terlarut (dissolved oxygen, disingkat DO) atau sering juga disebut dengan kebutuhan oksigen (Oxygen demand) merupakan salah satu parameter penting dalam analisis kualitas air. Nilai DO yang biasanya diukur dalam bentuk konsentrasi ini menunjukkan jumlah oksigen (O2) yang tersedia dalam suatu badan air. Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. Pengukuran DO juga bertujuan melihat sejauh mana badan air mampu menampung biota air seperti ikan dan mikroorganisme. Selain itu kemampuan air untuk membersihkan pencemaran juga ditentukan oleh banyaknya oksigen dalam air. Oleh sebab pengukuran parameter ini sangat dianjurkan di samping parameter lain yang sering digunakan seperti BOD dan COD dalam suatu perairan (Hutabarat dan Evans, 2006: 67).



Di dalam air, oksigen memainkan peranan dalam menguraikan komponenkomponen kimia menjadi komponen yang lebih sederhana. Oksigen memiliki kemampuan untuk beroksida dengan zat pencemar seperti komponen organik sehingga zat pencemar tersebut tidak membahayakan. Oksigen juga diperlukan oleh mikroorganisme, baik yang bersifat aerob serta anaerob, dalam proses metabolisme. Dengan adanya oksigen dalam air, mikroorganisme semakin giat dalam menguraikan kandungan dalam air. Jika reaksi penguraian komponen kimia dalam air terus berlaku, maka kadar oksigen pun akan menurun. Pada klimaks nya, oksigen yang tersedia tidak cukup untuk menguraikan komponen kimia tersebut. Keadaan demikian merupakan pencemaran berat pada air (Anonim, 2009: 1). Umumnya air mengandung 4-6 ppm oksigen, air pegunungan dapat mengandung sampai 8 ppm oksigen. Dengan kemajuan teknologi Jerman sekarang ini memungkinkan untuk meningkatkan kandungan oksigen di air sampai dengan 80 ppm. Pada kondisi normal, oksigen yang kita hirup dari udara diserap oleh alveoli paru-paru. Namun pada keadaan hipoksia (kekurangan oksigen), tubuh manusia berkemampuan menangkap oksigen dari pencernaan secara difusi. Hal ini dikemukakan oleh Prof. Dr. Pakdaman M.D. yang mengadakan penelitian untuk mengetahui pengaruh mengkonsumsi air beroksigen tinggi di dalam darah. Beliau mengemukakan bahwa tekanan parsial oksigen di dalam darah (pO2) merupakan parameter yang



penting yang menentukan kandungan oksigen di dalam darah. Penelitiannya menunjukkan adanya peningkatan tekanan parsial oksigen di dalam darah setelah minum air minum beroksigen tinggi (Nontji, 2002: 92). DO atau kadar oksigen terlarut menyatakan kandungan oksigen di dalam air. Kemampuan air dalam melarutkan oksigen sangat tergantung pada suhu air, tekanan gas oksigen dan kemurnian air. Terapi pemberian oksigen melalui saluran pernafasan (dihirup melalui hidung) Bagian per sejuta. Merupakan satuan jumlah yang sangat kecil. 1ppm = 1 bagian / 1.000.000 jadi air yang mengandung oksigen 80ppm = 80 miligram oksigen dalam 1 liter air (Ridwan, 2006: 56). Merupakan metode yang sangat efektif untuk membuat air minum. Proses ini dapat mengurangi jumlah bahan-bahan organik, anorganik, bakteri dan partikelpartikel yang banyak terkontaminasi air. Proses reverse osmosis berdasarkan pada proses osmosis yang melibatkan perpindahan air secara selektif dari satu sisi ke sisi lain di membran. Tekanan diberikan untuk mendorong air melewati membran, sedangkan kontaminan tidak dapat melewati membran sehingga air yang lebih murni berkumpul pada satu sisi (Supangat, 2000: 57). Oksigen terlarut dalam air merupakan parameter kualitas air yang paling kritis pada budidaya ikan. Konsentrasi oksigen terlarut dalam kolam selalu mengalami perubahan dalam sehari semalam oleh karena itu, pengelola kolam ikan harus selalu mengetahui atau memantau perubahan konsentrasi oksigen terlarut di dalam kolamnya. Sumber utama oksigen, terlarut dalam air adalah difusi



dari udara dan hasil fotosintesis biota yang berklorofil yang hidup di dalam perairan, Kecepatan difusi oksigen ke dalam air sangat lambat Oleh karena itu, Fitoplankton merupakan sumber utama dalam penyediaan oksigen terlarut dalam perairan (Supangat, 2007: 78) Oksigen terlarut adalah jumlah oksigen dalam miligram yang terdapat dalam satu liter air (ppt). Oksigen terlarut umumnya berasal dari difusi udara melalui permukaan air, aliran air masuk, air hujan, dan hasil dari proses fotosintesis plankton atau tumbuhan air. Oksigen terlarut merupakan parameter penting karena dapat digunakan untuk mengetahui gerakan massa air serta merupakan indikator yang peka bagi proses-proses kimia dan biologi. Kadar oksigen yang terlarut bervariasi tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dam limbah (effluent) yang masuk ke badan air. Selain itu, kelarutan oksigen dan gas-gas lain berkurang dengan meningkatnya salinitas sehingga kadar oksigen di laut cenderung lebih rendah daripada kadar oksigen di perairan tawar. Peningkatan suhu sebesar 1oC akan meningkatkan konsumsi oksigen sekitar 10% (Anonim, 2009: 1). Jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh organisme akuatik tergantung spesies, ukuran, jumlah pakan yang dimakan, aktivitas, suhu, dan lain-lain. Konsentrasi oksigen yang rendah dapat menimbulkan anorexia, stress, dan kematian pada ikan. Bila dalam suatu kolam kandungan oksigen terlarut sama dengan atau lebih



besar dari 5 mg/l, maka proses reproduksi dan pertumbuhan ikan akan berjalan dengan baik. Pada perairan yang mengandung detergen, suplai oksigen dari udara akan sangat lambat sehingga oksigen dalam air sangat sedikit. Oksigen terlarut adalah jumlah oksigen dalam miligram yang terdapat dalam satu liter air (ppt). Oksigen terlarut umumnya berasal dari difusi udara melalui permukaan air, aliran air masuk, air hujan, dan hasil dari proses fotosintesis plankton atau tumbuhan air (Hutabarat dan Evans, 2006: 67). Oksigen terlarut merupakan parameter penting karena dapat digunakan untuk mengetahui gerakan massa air serta merupakan indikator yang peka bagi proses-proses kimia dan biologi .



menentukan khan biologis yang dilakukan oleh organisme aerobik atau anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga (Nontji, 2002: 93).



Oksigen terlarut yang terkandung di dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk mikroorganisme seperti bakteri. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen =DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup inilah beberapa manfaatnya, untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik, sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal sari suatu proses difusi dari udara bebas, hasil fotosintesis organisme yang hidup (Mulyanto, 2009: 2).



Sebagaimana diketahui bahwa oksigen berperan sebagai pengoksidasi dan pereduksi bahan kimia beracun menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak beracun. Di samping itu, oksigen juga sangat dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk pernapasan. Organisme tertentu, seperti mikroorganisme, sangat berperan dalam menguraikan senyawa kimia beracun menjadi senyawa lain yang Iebih sederhana dan tidak beracun. Karena peranannya yang penting ini, air buangan industri dan limbah sebelum dibuang ke lingkungan umum terlebih dahulu diperkaya kadar oksigennya. Kecepatan difusi oksigen dari udara, tergantung sari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa, air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut (Anonim, 2009:1).



Oksigen juga memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga



Kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin



tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada jenis, stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen untuk ikan dalam keadaan diam relatif lebih sedikit apabila dibandingkan dengan ikan pada saat bergerak atau memijah. Jenisjenis ikan tertentu yang dapat menggunakan oksigen dari udara bebas, memiliki daya tahan yang lebih terhadap perairan yang kekurangan oksigen terlarut (Nontji, 2002: 93). Oksigen dan karbondioksida yang terlarut di air laut mempunyai arti penting dalam emtabolisme. Kelarutan gas – gas dalam air laut adalah suatu fungsi dari suhu, makin rendah suhu makin besar kelarutannya. Oleh karena itu makin dingin suatu badan air, makin banyak oksigen yang dapat diakndungnya. Kelarutan gas di dalam air tidak begitu besar. Pada permukaan air laut hingga kedalaman 10 – 20 meter kandungan oksigen memperlihatkan jumlah yang maksimum karena kegiatan fotosintesis tumbuh – tumbuhan dan difusi oksigen dari atmosfer sedangkan di lapisan dalam sumber O2 berasal dari Singking Water dari daerah kutub (Hutabarat dan Evans, 2006: 68). Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan



nornal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik). Kandungan oksigen terlarut minimum ini sudah cukup mendukung kehidupan organisme. Idealnya, kandungan oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70 %. KLH menetapkan bahwa kandungan oksigen terlarut adalah 5 ppm untuk kepentingan wisata bahari dan biota laut. Agar ikan dapat hidup, air harus mengandung oksigen paling sedikit 5 mg/ liter atau 5 ppm (part per million) (Illahude, 1999: 37). Apabila kadar oksigen kurang dari 5 ppm, ikan akan mati, tetapi bakteri yang kebutuhan oksigen terlarutnya lebih rendah dari 5 ppm akan berkembang. Apabila sungai menjadi tempat pembuangan limbah yang mengandung bahan organik, sebagian besar oksigen terlarut digunakan bakteri aerob untuk mengoksidasi karbon dan nitrogen dalam bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Sehingga kadar oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat dan akibatnya hewan-hewan seperti ikan, udang dan kerang akan mati. Lalu apakah penyebab bau busuk dari air yang tercemar? Bau busuk ini berasal dari gas NH3 dan H2S yang merupakan hasil proses penguraian bahan organik lanjutan oleh bakteri anaerob (Hutabarat dan Evans, 2006: 68). 1.2. Tujuan 1. Menentukan konsentrasi larutan Na2S2O3 hasil standarisasi dengan K2Cr2O7 2. Menentukan nilai oksigen terlarut (mg/L) dalam sampel air dengan metode titrasi winkler



BAB II



Padatan ditimbang sebanyak 0,205 gram



METODE



dilarutkan dalam 100 ml air yang telah



2.1 Alat



dipanaskan. Kemudian ditambahkan 15 ml



Adapun alat yang digunakan botol winkler,



NaOH 6N encerkan sampai 1000 ml.



pipet volumetri







5ml ,10 ml dan 50ml ,



Preparasi sampel



pipet ukur 10 ml, erlenmeyer 100ml, gelas kimia 250ml labu ukur 100ml, statif dan



Ditimbang botol winkler 100ml, sampel limbah dimasukan kedalam botol winkler



klem, dan buret 50 ml.



hingga meluap dan ditutup rapat. 2.2 Bahan







Adapun bahan yang digunakan yaitu



Padatan KI ditimbang sebanyak 2 gram



Mangan sulfat, aquades, NaOH, NaI,



dilarutkan



amilum, Asam salisilat, H2SO4 pekat,



Kemudian ditambahkan 1 ml larutan



Na2S2O3, KH(IO3)



H2SO4 6N. Kemudian di pipet 20 ml



Standarisasi larutan Na2S2O3



dalam



250



ml



aquades.



larutan baku kalium biodat kemudian di 2.3 Prosedur Percobaan



encerkan hingga 200 ml dititrasi larutan







iodin dengan larutan Na tiosulfat hingga



Pembuatan lautan Mangan Sulfat



Ditimbang



4,8



gram



MnSO4.2H2O



berubah menjadi warna kuning kemudian



dilarutkan dalam 10ml aquades.



ditambah larutan amilum sebanyak 2 tetes







dilakukan titrasi dilanjutkan sampai warna



Pembuatan larutan Alkali Iodida Azida



biru Ditimbang



NaOH



sebanyak



5



gram



ditambahkan NaI sebanyak 1,5 gram dilarutkan



dalam



aquades,



dan



di



tambahkan NaN3 0,1 gram kemudian ditambahkan 0,4 ml aquades. 



hilang



kemudian



hitung



konsentrasinya. 



Analisi sampel



Dimasukan sampel limbah kedalam botol winkler dan ditimbang ditambah 1ml larutan MnSO4, 1ml alkali iodida azida



Pembuatan lar kanji



dan tutup kemudian homogenkan sampai



Padatan kanji ditimbang sebanyak 2 gram,



terbentuk endapan , diamkan selama 5-10



kemudian ditambahkan 0,2 gram asam



menit , selanjutnya ditambahkan H2SO4



salisilat. Dilarutkan dalam 100 ml air yng



pekat , campuran dipipet sebnyak 10ml



telah dipanaskan, homogenkan.



kemudian



dilakukan







Na2S2O3



dan ditambahkan indikator



Pembuatan larutan Na tiosulfat



amilum.



titrasi



dengan



BAB III



Langkah selanjutnya adalah



HASIL DAN PEMBAHASAN



pengujian DO. Air sampel yang akan diuji



3.1 Pembahasan Dalam percobaan ini ditujukan



dimasukan kedalam botol winkler dan tanpa ada gelembung didalamnya



untuk menentukan nilai Dissolved Oxygen



dikarenakan adanya gelembung akan



(DO) yaitu jumlah oksigen terlarut dalam



mempengaruhi kadar oksigen terlarut



air yang berasal dari fotosintesis dan



dalam sampel. Tutup Winkler dibuka dan



absorbsi atmosfer atau udara. DO di suatu



ditambahkan 1 mL MnSO4 dan 1 mL KI



perairan sangat berperan dalam proses



(alkali iodida azida) ditambahkan



penyerapan makanan oleh makhluk hidup



menggunakan ujung pipet tepat di atas



dalam air. Untuk mengetahuipembuatan



permukaan larutan. MnO2 dan KI (alkali



larutan kualitas air dalam suatu perairan,



iodida azida) berfungsi untuk mengikat O2.



dapat dilakukan dengan mengamati beberapa parameter kimia seperti DO.



Reaksi yang terjadi adalah:



Semakin banyak jumlah DO (dissolved



MnO2(s) + 2 KI(aq) + 2 H2O(aq) →



oxygen), maka kualitas air semakin baik.



Mn(OH)2(s) + I2(aq) + 2 KOH(aq).



Jika kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi. Langkah pertama dalam percobaan



Setelah itu, botol segera ditutup dan dihomogenkan hingga terbentuk gumpalan sempurna. Ion mangan yang ditambahkan pada sampel akan mengikat oksigen dan terjadi endapan MnO2. Gumpalan



yaitu pembuatan reagent yang akan



dibiarkan mengendap 5-10 menit. Setelah



digunakan diantaranya yaitu larutan



mengendap, 1 ml H2SO4 pekat



MnSO4 , alkali iodida azida, natrium



ditambahkan dalam larutan dan ditutup.



thiosulfate serta larutan kalium dikromat.



H2SO4 berfungsi untuk melarutkan



Untuk larutan natrium thiosulfate



endapan kembali. Larutan dihomogenkan



dilakukan standarisasi terlebih dahulu



hingga endapan larut sempurna. Pada saat



karena merupakan larutan baku sekunder



endapan larut, molekul iodium yang



dan akan digunakan sebagai penitrasi



ekivalen dengan oksigen terlarut juga ikut



untuk penentuan kadar DO dimana



terbebas. Iodium (I2) yang dibebaskan ini



distandarisasi dengan larutan kalium



selanjutnya dititrasi dengan larutan standar



dikromat.



natrium thiosulfat. Larutan yang telah homogen tersebut sebanyak 10 mL larutan



dipipet dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL. Larutan sampel dititrasi Na2S2O3 sampai larutan berwarna kuning pucat atau kuning transparan. Reaksi yang terjadi adalah: I2(aq) + 2 Na2S2O3(aq) → Na4S4O6(aq) + 2 NaI(aq)



transparan yang pertama, Larutan sampel ditetesi 2 tetes indikator amilum atau kanji. Larutan indikator amilum atau kanji berfungsi untuk mengetahui ada tidaknya kandungan amilum dalam air sampel atau tidak. Warna biru pada larutan sampel menunjukkan uji positif adanya amilum. Titrasi kembali dilakukan sampai larutan jernih atau sampai warna biru tepat hilang dan kadar DO dihitung. Dari perhitungan menggunakan rumus (oksigen terlarut), dihasilkan oksigen terlarut pada air sampel yaitu sebesar 18, 5068 mg/L. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg/L. Jadi, dapat dikatakan bahwa air sampel baik, yaitu memenuhi baku standar yang telah



.



Dari



percobaan



yang



telah



dilakukan disimpulkan 1. Konsentrasi



Na2S2O3



hasil



standarisasi yaitu sebesar 0,255 N 2. Nilai oksigen terlarut dalam sampel



Setelah terbentuk larutan kuning



ditetapkan



3.2 Kesimpulan



air yaitu sebesar 18, 5068 (mg/L)



DAFTAR PUSTAKA



fauziah.wordpress.com/. Diakses



Anonim. 2009. Oksigen Terlarut (DO) dan



tanggal 22/10/2011 pukul 20.00



Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD. http://biarkanakumenulis.blogspot. com/2009/10/oksigen-terlarut-dodan -kebutuhan.html. Diakses tanggal 22/10/2011 pukul 20.00 Aria, Perwira. 2009. Oksigen Terlarut. http://www.perwiraaria.blogspot.com/. Diakes tanggal 22/10/2011 pukul 20.00 WIB Fauziah, Ima. 2010. Oksigen Terlarut. http://www.ima-



WIB Hutabarat, sahala dan Stewart M. Evans. 2006. Pengantar Oseanografi. Universitas Indonesia: Jakarta. Illahude, A.Gani. 1999. Pengantar Oseanografi Fisika. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia: Jakarta. Mulyanto. 2009. Oksigen Terlarut Dalam Air. http://hobiikan.blogspot.com/ 2009/02/oksigen-terlarut-dalamair.html. Diaks